2017年北华大学汽车与建筑工程学院822机械设计考研题库
● 摘要
一、简答题
1． 在V 带传动设计中，为什么小带轮的包角不能过小，并给出几种增大小带轮包角的措施？
【答案】因为带的包角过小，容易导致带传动发生打滑失效。当其它条件不变时，可以通过减小传动比、加大中心距、增大小带轮的基准直径以及使用张紧轮张紧装置等手段来增大小带轮的包角。
2． 零件在轴上的轴向固定、周向固定的目的是什么？常用哪些固定方法？
【答案】零件在轴上的轴向固定的目的是使轴上零件在轴上有一个确定的位置，常用的固定方法有：轴肩、挡圈、套筒、圆螺母等组合结构。
零件在轴上的周向固定的目的是确定轴上零件与轴的相对位置以传递一定的运动和动力，常用的固定方法有：键、花键、过盈配合、成形连接等结构。
3． 在设计、加工时，平行轴斜齿圆柱齿轮一般以哪一个面上的参数为标准直? 为什么?
【答案】在设计、加工时，平行轴斜齿圆柱齿轮是一般以法面上的参数为标准值。因为在切制斜齿轮的齿数时，刀具的进刀方向一般是垂直于其法面的，故其法面参数与刀具的参数相同，取为标准值。
4． 何谓蜗杆传动的相对滑动速度？它对效率有何影响？
【答案】蜗杆传动中，蜗杆齿面啮合点相对蜗轮齿面的啮合点间的相对速度称为蜗杆传动的相对滑动速度。相对滑动速度越大，蜗杆传动的效率越低。
5． 为什么采用两个平键时一般把两键设在相隔的位置上？采用两个楔键时相隔
而采用两个半圆键，则又常沿轮毂方向把两键放在轴的同一母线上？
【答案】
采用两个平键时把它们设在相隔
时相隔的位置上有助于平衡轴的受力。采用两个楔键
左右是为了减少对零件对中的破坏。采用两个半圆键时沿轮毂方向把两键放在轴的同左右？一母线上是为了减少半圆键槽对轴强度的削弱。
6． 简述链传动的特点，并分析说明为什么自行车中一般采用链传动，而不是带传动或齿轮传动？
【答案】与带传动和齿轮传动链传动相比，有如下优点：
（1）与带传动相比，没有弹性滑动，传动比准确，传动可靠，张紧力小，装配容易，轴与轴承的载荷较小，传动的效率较高；
（2）与齿轮传动相比，可以有较大的中心距。
（3）可在高温或润滑油环境中工作，也可用于多灰尘的环境。
当然，链传动也存在一定缺点，主要有：由于多边形效应，链的瞬时速度、瞬时传动比不稳定，工作时有一定的冲击和噪声。
正因为链传动的上述优点，所以自行车一般采用链传动。
7． 蜗杆的螺旋部分可用哪几种方法加工？
【答案】根据蜗杆螺旋部分根径与相邻段轴径之比的不同，蜗杆螺旋部分的加工方法有铣制和车制两种。当蜗杆螺旋部分根径较大（根径与轴径之差大于等于5倍模数或直径系数或蜗杆与轴采用不同材料时，可以将蜗杆与轴分开制造。
8． 试分析齿轮传动中为何两齿轮齿面要有一定的硬度差。
【答案】因为小齿轮的轮齿啮合次数比大齿轮多，且小齿轮的齿根厚度小于大齿轮的，为了使大、小齿轮强度接近，软齿面齿轮配对中，小齿轮齿面硬度应比大齿轮的高30〜50HBS 。另外，转速较高时，小齿轮较硬的齿面将对大齿轮较软的齿面起到冷作硬化作用，从而提高大齿轮齿面的疲劳强度。
9． 试介绍剖分式径向滑动轴承的典型结构、特点和应用。
【答案】剖分式径向滑动轴承是最常用的基本结构形式，其结构如图所示，它由轴瓦、轴承盖、轴承座、螺柱及螺母组成。由于轴瓦为两半，装卸较为方便；增、减剖分面间的调整垫片厚度，可调整轴承的间隙，以利于形成油膜；轴瓦上的止口是为了对中。润滑油从盖上的油孔注入，此种轴承不易形成完全的液体摩擦。
）
图
10．零件的正常磨损分为几个阶段，各阶段有何特点？
【答案】零件的正常磨损分为三个阶段，即（1）跑合磨损阶段：机器使用（磨合）初期发生，磨损率出先大、逐渐减小到稳定值，因为新摩擦表面经磨合后，接触面积増大下降。（2）稳定磨损阶段：磨损缓慢且稳定，占=常量，曲线斜率越小，磨损越慢，使用寿命越长。（3）剧烈磨损阶段：经过稳定磨损阶段后，零件精度下降，间隙增大，润滑恶化，导致工作条件恶化，磨损剧烈，零件迅速报废。
二、分析计算题
11．设计一由电动机驱动的一般机器使用的闭式单级圆柱齿轮传动。已知主动轮的输入功率为12kW ，小齿轮的转速为1460r/min，齿数比为4, 对称布置，工作平稳，预计工作寿命为15年（设
，两班制，工作状态平稳。 每年工作300天）
【答案】（1）选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数
①用直齿圆柱齿轮传动。
②由于该齿轮传动用于一般机械传动，故选用7级精度。
，齿面硬度为270HBS ，大齿轮材料③材料选择。由设计手册选择小齿轮材料为40Cr （调质）
为45钢（调质）齿面硬度为230HBS , 二者的材料的硬度差为40HBS 。
④由于为软齿面传动，故选小齿轮的齿数⑤胺齿面接触疲劳强度设计按式进行计算，即
确定公式内的各个计算参数数值
a. 试选载荷系数
b. 计算小齿轮传递的转矩
c. 由设计手册查得齿宽系数
大齿轮的接触疲强度则大齿轮的齿数为 d. 由设计手册查得材料的弹性影响系数
极限
f. 计算两齿轮的应力循环次数
e.
由设计手册按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳强度极限
g. 由设计手册查得接触疲劳寿命系数
h. 按照接触疲劳强度许用应力计算 取失效概率为安全系数为由公式得
i. 当为标准直齿轮时，区域系数
代入计算齿轮参数。 a ）计算小齿轮分度圆直径中较小的值